Item n Number °3069 D j^ scanned

Author Garattini, S.

Istituto di Ricerche Farmacologiche "Mario Negri"

RBpOrt/ArtiCiO Tith Typescript: Toxicological Profile of TCDD in Animals(Translated)

Journal/Book Title

Year 1978

Month/Day Ju|v

Color D

Number of Images 53

DBSCrtatOd NotOS Seminar for the Press. English translation and original Italian(Profile Tossicologico del TCDD Nell 'Animale)

Tuesday, November 13, 2001 Page 3069 of 3112

Toxicological Profile of TCDD in AnimalsS, Garattini

Seminar for The PressMilan, July 1978

IST1TUTO DI RICERCHE FARMACOLOGICHE "MARIO NJJGRI,

JONDA/ION'E FEU RICHRCIIE IRi-TTAIN ENTE M O U A I E CO^I D. I>. R. 361DP.L J AFKIU 1901 • :inn. I 'EKSONEG1UR. TRIB. M I I A N O N. 162. VOL. }CONTO CORKLNTI: IOST. N' 0359071

Rr.COGNIZrD AS A TAX FXV.NH'TORGANISATION UNDER SECTION1 501(c) (3) OP THF. UNITED STATi:? OrAMERICA INTERNAL REVENUE CODE

The Institute Mario Negri participated in the action programafter the Icmesa incident by addressing various problens in the initialperiod of the emergency and thereafter by performing its research role.

In this presentation we will first illustrate the conclusive dataobtained by the analytical work performed in the last two years; in thesecond part we will provide an idea of the research currently in progressand present some of the preliminary data; then we will discuss somegeneral considerations. Table 1 provides a general view of the toxicologicalanalyses performed on the livers of various types of animals. These datawere obtained because of an intense collaboration between the ServizioVeterinario Regional (Regional Veterinary Service) and the IstitutoZooprofillatico Seperimentale (Experimental Zoological ProphylacticInstitute of Lombardy and Emilia. The number of positive, negative anddoubtful findings is listed per species of animal.

The majority of the analyses was performed on rabbits and chickens,since these two species were the most numerous in the area and were thosewhich were most affected by the mortality rate. The rabbit after theinitial analyses was evidenced as being the ideal species to be consideredas a biological indicator of the environmental contamination becauseof its considerable capacity to accumulate TCDD in the liver, as shownin the Table from the fodder found in the contaminated zone.

The analyses of the chicken were evidenced as being of limitedpractical importance, because, as can be noted in the Table, positivefindings were rarely made in the dead animals; probably, because of thetype of food (fodders, etc.), the quantity of TCDD absorbed was too lowto be detected with the available methods, but sufficient to cause thetoxic effects observed in this very sensitive species. Another herbivorousspecies in which a high positive percentage was detected was the goat,which appears to comfirm the importance of the type of food in theabsorption of TCDD by the animals in the area.

The other species of animal were noted only noted for the record,because for such species the findings were not sufficiently numerous tomake general evaluations possible.

From the beginning the problem applied to utilize the toxicologicaldata on the animals to establish the entity and the extension of thecontamination of the TCDD by attempting to establish a relationshipbetween the contamination of the area and the contamination of theanimals. All of the current limitations are considered which are causedby the lack of homigeneity erf tfre specimens various factors such as thefood, the time spent in the contaminated area, the spontaneous deathor slaughter make the interpretation of the data difficult. On the other

hand, the analyses if the animals and in particular of the rabbits, whichaccumulated TCDD in their tissues, is a useful asset to the analysisof the soil in the discontinuous contamination zone or within thelimits of the analytical sensitivity.

While taking into account these limiting factors but in order forthese data be available to evaluate the exposure of the human population,we attempted to interpret in a very schematic manner the relative data inthe rabbits, which were sufficiently numerous to compensate at least

- 2 -

in part for the lack of homoneneity of the specimens.Figure 1 shows a map of the positive and negative toxicological

findings^ it can be noted that the majority of the findings are locatedin zones A, B and Rj such a positive finding was made at the limits or justoutside the third zone and this was the finding used to evaluate therisks for the population.

In Fig. 2 and 3 the directional axes are shown in which the positivespecimens were found, before and after September 1976, by taking ICMESAas the the origin and considering three zones of distance (up to 1.5 km,from 1.5 to 3 km an d beyond 3 km. The axis on which the highest levelsof TCDD are found appears to be the SSE direction; the levels decreasewith the increase of the distance from the place of origin. After 30.September 1976 the status was the same, but the levels were obviouslymuch lower, since at that time the greater part of the animals presentin July 1976 had been slaughtered and limits had already been effectedfor the breeding and feeding of the animals.

The percentages of the positive and negative findings found in Zone A,B, R and circumstances are shown in Table 1. As can be noted, thepositivity decreases with the increase of the contamination of the soil.

In Table 3 the minimum and maximum values found in the liver of therabbits and goats of zone 4 are shown. The extreme variability of thedata inside each zone can be noted, which, as we have said, can be shownby taking into account the differences of food, the mobility of theanimals, the environmental conditions and in particular the time elapsedfrom the absorption of TCDD and the slaughter of the animal. Regardlessof this variability, the tendency of levels to decrease with the decreaseof the contamination of the soil appears to be comfirmed here.

The analytical activity developed from 1976 to the present alsoexamined specimens of human tissue, which derived either from autopsy orbiopsy. In Table 4 the specimens examined are listed, which were allnegative. Next to each type of tissue the relative limit of the analyticalsensitivity is listed; here also, as for the animal specimens, it isnoted that a negative analytical result is always a relative result, whichcan also become positive if the limit of sensitivity of the method ischanged to lower levels.

The control activity of cow milk, to which Dr. Marazza has alreadyreferred, is disgrammed in Fig. 4 and 5. The analyses were made possiblebecause of the development of a very sensitive method for measuring theTCDD in milk. The animals tested in 1976 and 1978 and the relativetoxicological findings are shown on the map.

For the samples extracted in 1978 and in the stock farms sampled in1976 there were negative results^ except for those performed in thestock farm listed as No. 19. In this stock farm where the levels wereapproximately at 20 ppt, i.e. rather low, it could be determined that thecows were fed with fodder deriving from the contaminated area.

In order to check to what extent the animals which live free on thecontaminated ground absorb TCDD from the environment, a study was initiatedof the voles captured in Zone A during the period May-June 1978. In Fig. 6the location of the trap and the levels of TCDD in the surroundingground can be noted which were measured in 1976 and 1978. The intent isto put the relative level of TCDD in the voles, as stated in nanograms pergram of body weight, into relation with the average levels found in theground expressed in nanograms per gram. All of the voles caught in thetrap had TCDD levels varying from 0.4 to 5o ng/g in weight, while theground around the mapping of 1978 revealed from 0.01 to 11.6 ng/g.

- 3 -

While considering the limitations of this model it can be noted thatif the average level of the ground was 3.5 ng/g and the average level inthe voles was 5.3 ng/g, these animals would have a considerable capabilityfor accumulating TCDD from the environment. The conclusion to be drawnin any event is that the toxic potential existing in this area is notunder-valued, since the animals which live and eat on the ground caneasily absorb TCDD. Here are some of the conclusions from this research;we will now illustrate the research which is in progress and the typeof problems which we are attempting to solve. The first problem whichdeveloped here, deriving from the experimentation with TCDD, was thatof a basis which would guarantee all of the precautions which areindispensable for the researchers. There at ICMESA, as appropriate forthe region, an animal holding station was prepared which consisted of3 trailers equipped to hold the animals and laboratories to perform theexperiments. One of the objectives of the research which was performedwas to determine the decomposition of the TCDD to attempt to contributeto the seious and urgent problem of decontamination of the ground ofSeveso. This study showed that it is possible to decompose TCDD by meansof gamma rays in the presence of organic solvents. The results shown inFig. 7 show that the disappearance (elimination) of the TCDD is directlycorrelated to the total dose of radiation absorbed, and that the typeof solvent used is important for the efficiency of the degradation(decomposition) process.

Ethanol was the solvent which considerably facilitated theprocess of decomposition.

In order to determine if this method was applicable to the groundof Seveso, a model was built to demonstrate the degradability of TCDDabsorned in the ground in the presence of ethanol; the experimentalconditions are shown in Fig. 8.

The results listed in Table 5 show that the efficiency of thedegradation is independent of the concentration in considering a rangeof concentrations which are comparable to that of the most contaminatedzone. In Table 6 the percentages of degradation obtained are listedwhile varying the dosage of irradiation; at the dosageof 20 Mrad themaximum degradation is already obtained, which is on the order of 80%.In Table 7, then, the importance of ethanol for purposes of degradationis show and the negative effects of increasing quantities upon this process.

This method, although it was realized in the laboratory, is not farfrom possible practical applications, provided that there would befacilities capable of irradiating tons of material.

Other types of experiments which are in progress concern thedevelopment of models to determine what the possibility of contact forpeople who live in an environment contaminated by TCDD.

One very important problem is to determine if the TCDD which isfoumd in the ground can pass into the atmosphere by means of dust,whereby the risk of contamination for people would be increased enprmously.A model with which we attempted to obtain this data is shown in Fig. 9;animals treated with TCDD were kept in cages which were put into aclosed environment with forced ventilation.

It can be observed in this manner that after 13 days 40% of thedosage administered was recovered in the litter in the cage and that inthe relative conditions of turbulence of the systems;on the filter ofthe output approximately 3 parts per 100,000 of the TCDD present weredeposited.

Certainly, even if indicates a relative degree of stability of theTCDD in the zone in which it deposited, it is necessary to develop manyother experimental models before it will be possible to be able to

TABHLLA 1

.TABLE 1

ANIMALI

Animals

Rabbit

Hare

Chicken

Hen

Duwk -•

Pheasant

Peacock

Goat

Cattle

Donkey :i r

PlgS:

Guinea pig

Cat

..TOTAL

TOTALE TotalFF.GATI livers •ANALIZZATI

analyzed

355

631

• 7

61 .11924

101 •'

11

• = - 3

1

476

TCDD V

217

422-

. .

13

22

'- • .. ' -

-

242

TCDD - .

120

2

25

5

6 • • '

1

1

5

21

8

1

11

3

1 "

210

DUBBIDOUBTFUL

18-

4- • .--

. -

-11-•

•

--

••

24

\

TABELLA 2TABLE 2

ZONAZONE .

ABR

AREECIRCOSTANTI

Surrounding**.T*ft T. f*

ITCDD

97

84

80

12•'

Rabbit LiversFEGATI DI CONIGLIO

+ VfCDD - .

' ' . : :• 3- 16

20,"* •• . "

88

TABELLA 3TABLE 3

\

VALORI MINIMI E MASSIMI TROVATI NEI FEGATI POSITIVI PERMINIMUM AND MAXIMUM VALUES FOUND IN POSITIVE .

TCDD (ng/g) LIVERS FOR TCDD (Ng/g) - . ' .

AnimalANIMALI (N°3

CONIGLI (270)RABBITS ;

CAPRE (12)GOATS ;

Zone AZONA A

3.7-633(63)

442-1253(3)

' s

Zone BZONA B

7-838(16)

8.1-57(3)

Zone EZONA R

0.27-293(117)

0.26-4.1(4)

AREE Sur

CIRCOSTANTI

0.32-55(11)

11.4-13(2)

,'

roundingareas

'-

TABELLA 4TABLE 4

Human tissues and fluids analyzed"TESSUTI 0 FLUIDI UMANI "ANALIZZATI

SANGUEBLOOD

FEGATOLIVER

CUTESKIN

TESSLTTO ADIPOSOAdipose tissue

PLACENTA

LIQUOR

COLOSTRO 'Colostrum

LATTEMilk

N.

7

15

3

3

1

2

2

2

ng/g o ng/ml

10.00*

— 0.25

-A. ' •

~ 8.00

_ 0.40

r 0.25

- 0.40

• 0.10

— 0.10

* ng/g o ml

TABELLA 5 '

TABLE 5

\

^DEGRADAZIONE DELLA TCDD ADSORBITA SU TERRENO MEDIANTE IRRADAZIONE CWADECOMPOSITION OF TCDD ABSORBED IN THE GROUND BY GAMMA RADIATION

EFFECTS OF THE IRRADIATIONEffetto delPirradiazione

(5 g terra; 1.5 ml EtOH)(5 g soil; 1.5 ml-EtOH)

DOSE(Mrad)

o30 •

0 " "' .- :"'.. •'• •'

30

030

0 •

30

ON INCR ASINING JCONCENTRATION,su concentrazioni crescentr a

TCDD ABSORBED DE(TCDD ADSORBITA 1 DI(ng) (ppb)

25 525 5

50 1050 -. ,10

100 20 ..::

100 20

.250 50250 50

L TCDD^l>

iSBSW"

085

o82

091

o81

TABELLA 6

TABLE 6

V

DEGRADAZIONEDECOMPOSITION

DELLA TCDD ADSORBITAOF THE TCDD ABSORBED

SU TERRENO MEDIANTE IRRADIAZIONE GAMMAIN THE GROYND DURING GAMMA RADIATION

EFFECTS OF THE DISAGE IF GAMMA RADIATION ON THEEffetto della dose di irradiazione gamma sull'

(5g terra; 1.(5 g soil; 1.

DOSE(Mrad)

o10

203040

5 ml etanolo)5 ml ethanol)

absorbed

TCDD adsorbita(ng)

. #

' . •> ' •

<x

5050

505050

EFFICIENCY OF DECOMPOSITIONefficienza di degradazione

Decomposition\ Degraduzione

' 0. . - 6 9 .

•-'.-:. 84• • 82

88

TABELLA 7

TABLE 7

\

DEGRADAZIONE DELLA TCDD ADSORBITA SU TERRENO MEDLANTE JRRADIAZIONE GMM/lDECOMPOSITION OF TCDD ABSORBED ON THE GROUND DURING GAMMA RADIATION

Effetto di

(5g terra;(5 g soil;

. DOSE(Mrad)

0

30

0

30

0 .

•- 30

diversi rapport i

1.5 ml solvente)1 .5 ml solvent)

H20/EtOH

0/10/1

1/21/2

' - ;" '• . • ••**2/12/1

H?0/EtOH sull'efficienza di degradazione

Effects if various ratios . of 'H 0/EtOH .on theefficiency of decomposition .

TCDD ABSORBED DecompositionTCDD adsorbita 1 Degradazione

(ng)

'X 5050

. ' ' * % . • *

50 '" 50

'•• . . •50

50

082

0.44

•, ' - ' ' *•

-.0. 21

TABELLA 8

TABLE 8

Livelli di TCDD nel fegato di coniglio (30 jug/kg p.o.)'Levels of TCDD in the- liver of rabbits)

GIORNO DAY .

N

1

2

4

7

TCDD in the liver (% of the dose administeredTCDD nel fegato (% della dose somministrata)

10-14

27-36

39-56

33-40

TABEL1A 9

TABLE 9

RabbitsConigli(positiviper TCDD )(positive forTCDD)Control liCONTROLS

Zona A

Zona B

Zona R*

i

N

6

10

5

12

CYTOCHROME P448Citocromo P448

nmoli/g Je ato

n.d.

14.8 + 2.9

13.8 +_ 4.4

5.1 ±0.8

-

nmoli/mg pj'oteine microsoraialimicrosomial proteins

n.d.

1.46 +; 0.16

r

. 1.59 ±0.35

0.45 ±0.08

•

A = B;A^B; Bj^R test di Kramer /Kramer test

(p 0.02) (p 0.05)n.d. = non dosabile.

could not be dosed

TABELIA'10 -TABLE 10

Effect of TCDD on the weigh t_.af the thymus of the mouse evaluated at .various times after treatmenEffetto della TCDD sul peso del timo di topo ' valutato a diversi tempi, dopo il tratta-mento. . i .

TCDD" 'Of/kg)

0

1.2

' 6.0

30

WEIGHT OF THE THYMES' IN DAYSPESO DEL TIMO AI 'GIORNI:

r,-ng)--

+ 7

80.2("5.4)

49.0 *(.4.8)

48.7'.*.'.. ( 7.4 ) .

.29.5 **;•

( 1.6)'.'

f 14

37.5(4.7)

• 40.2 '( 5.0)

21.5* .(i.s) •25,$;'*

.'( 1.2).'"i HIM.I.HI . i .!..'•_! •..

+ 21

33.5 .( 4.8)

38.8( 3.1)

. 30.4 •( 5.2) .

.6.7 **:'( 0.5) :'

STIMULATION WITH ConA IN DAISSTIMDLAZIO E CON ConA AI GIORNI:

(CPr.VcamPi6ne)(Specimen) -

+ 7

59,400( 15,260).

52,654( 18,430 )/

. '• . •

72,484( 26,386 J

t

/ 92,710

(15,319),

+ 14

331,256( 58,585)

258,133 /( 60,329)

. 295,477( 55,390)

309,645 .(. 61,950)

.+ 21

91,693( 44,486 )

N.T.i

\• \

104,771. (31,324)

' : • :\ '

li8,330 t. >•( 25,029) . :

\

1 Km

Mecto

Corloisino

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-Boviiio

• Voredo

NovaMilanese

FIGURA 1 FIG. l . - . • • • • ' ' • . • ' .> "

MAPPA DEI RILIEVI TOSSICOLOGICI (TCDD) MAP OF THE TOXICOLOGICAL SURVEYS

SU FEC-ATI DI CONIGLIO. IN THE LIVERS OF RABBITS : • ' .

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OSSICOLOGICI POSITTVT (TCDD) SU

CONIGLI DELLE- ZONE A, B, R, E

'

(n.(n. findings)

LENTATE

SEVESO I—1iKm

"date taken"" "

SEREGNO

n.mappaMaa

2

3

456789

10

dataprelinvo

28.7.76

28.7.762.8.76

10.8.76

28.7.762.8.76

10.8.76

10.8.76

29.7.76

29.7.76

3.8.76

3.8.76

27.7.763.8.76

5.8.76

ng TCDD/litro 3.atteliter xa^^a

791951282^83

^ 4 6 91593/i96

1000

116

5980 '94

18075nv

VAREDONOVA

MILANESEMUGGIO

MAP OP THE TOXICOLOGICAL- SURVEYS -(TCDD}OF SPECIMENS OF COWS MILK EXTRACTEDDURI G THE 'PERIOD JULY-AUGUST 1976

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FIG. 4

HAPPA DEI RILIEVT TOSSICOLOGIC

•(TCDD) su CAMPIONI DI LATTEBOVINO PRELEVATI NEL PERIODO

LUGLIO-AGOSTO 197$

LtNTATE

L SEVESO

i -1 • •» +

J < • . . ' ' ' • • • •-: • ' ' • ! .-« . • .1 . ' • • . •1 • ' : . - • • '

1 .\ n. ng TCDD/| mappa litre latteI uiel U J. J_ L ti{ o

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24

NOVA

MILANESE

.MAP OF. THE TOXICOLOGICAL SURGEYS (TCDD) •ON SPECIMENS OF CQWSr' MILK EXTRACTED IN 1978

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MAPPA DEI RILIEVI TOSS1COLOGICI

(TCDD) su CAMPIONI DI LATTEBOVINO PRELEVATI NEL 1978

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Places at which voles, weretrappedLUOGHI DI CATTURA DELLE

ARVICOLE IN ZONA A

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TIGURA 7

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. - AGGIUNGERE;100ul DI •SOLUZIONEDI TCDD

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- LASCIAR3,ESSICCAR5

'. 12 ORE •.LET STAND

12 hours

MASS FRAGMENTOGRAPHY * '.

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VUMINUM COLUMN

HGURA 8

PIG. 8

COLONNA• EXTRELUT •EXTRELUT COLUM

AGGIUNGERE

I'5- Z \'v•i'ERRA ' :"•, - •ADD 2. 5 .g ;. -

AGC^IUNGERE1 - 5 ml DISOLVENTE

Add 1.5 ml

'SOXLHETEXTRACTOPNv

f-

SIGILLARE

SEAL

IRRAGGIAMENTO" GAMMA

GAMMA IRRADIATION

TRASFERIREQUAXTITATTVAMEN-TE IN FILTRODA SOXLHET

Transfer quantovativeLjz/""into filter from soxlhet

4031003

LOO'OOO

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FHAZIONB EOSE FRACTION DQSE .'ESCRETA IN .13 gg. ••''•••'•

EXCRETED IN 13 gg" . . • '

FRAZIONB K)SB . • '•TRATTENUTA IN 13gS ''

FIGURA. 9 ff;

LITTER .IETTIEHA50 -fo DELLA DOSE OF THE DOSE EXCRETED

ESCRETA IN l6.°5.J|g3 8g'' .'' (estrapolaz'ione)

(Extrapolation)

PROFILO TOSSICOLOGICO DEL TCDD NELL'ANIMALE

S. 6ARATTINI

SEMINARIO PER LA STAMPA

Milano, luglio 1978

ISTITUTO DI RICERCHE FARMACOLOGICHE "MARIO NEGRI,

JONDAZIONE PER RICHRCHE URcTTAIN ENTE MOHAIE COM D. I'. R. 361DHL > AMULU 19S1 • :iEG. I'EKSONEGIUR. TRI11. MK.ANO N. 162. VOL. )CONTO CORkLNTE 1 OST. N- 0359071

RECOGNIZED AS A TAX FXFMl'TORGANISATION UNDER SECTION 501(c) (3) OP THE UNITED STATES OrAMERICA INTERNAL REVENUE CODE

L'Istituto Mario Negri ha partecipato al programma di inter-

venti in seguito all'evento Icmesa occupandosi, nel priiiio pe-

riodo di emergenza di problemi diversi, e tornando successi-

vamente al suo ruolo di ricerca.

In questa presentazione vorrei dapprima illustrare i dati

conclusivi ottenuti dal lavoro analitico svolto in questi

due anni; nella seconda partc vorrei dare un'idea delle ri-

cerche attuaJjnente in corso e presentare alcuni dei dati pre-

liminari; jjifine vorrei fare alcune considerazioni generali.

La tabella 1 da' un quadro gcnerale delle analisi tossicologi-

che effettuate sul fegato di diverse specie animali. Questi

dati sono stati ottenuti grazie ad una intensa collaborazione

con il Servizio Veterinario Regionale e con 1'Istituto Zoopro-

filattico Sperinientale della Lombardia e dell'Emilia. Per

ogni specie viene indicate il numero dei reperti positivi, nega-

tivi e dubbi.

-- La maggior parte delle analisi e stata eseguita sul coniglio e •

sul-polio, poiche queste due specie erano le piu numerose nel-

la zdna e furono quelle piu colpite dal fenomeno della mortalita.

II coniglio si e rivelato, dopo le prime analisi, la specie idea-

le da considerare come indicatore biologico della contamtnaz5one

ambientalCj per la sua notevole capacit§ di accumulo della TCDD

nel fegato, attraverso il foraggio raccolto nelle zone contami-

nate.

Le analisi sul polio si sono rivelate di limitato interesse j)ra-

tico perche, come si vcde nella tabella, si avevano rari riscontri

positivi negli animali morti; probabilmentc, dato il tipo di ali-

mentazione (mangimi etc.) la quantita di TCDD assunta era tr;'.ppo

— 2 ~

bassa per essere rivelata coi metodi disponibili, ma sufficiente

per provocare effetti tossici in questa specie molto sensibile.

Un'altra specie erbivora. in cui si e riscontrata un'alta percen-

tuale di positivita e" la capra, il che sembra confermare 1'impor-

tanza del tipo di alimentazione nell'assunzione della TCDD da

parte degli animali della zona.

Le altre specie animali sono riportate soltanto a titolo indica-

tive, poiche per alcune specie i reperti non erano abbastaiza nu-

merosi da permettere valutazioni generali.

Fino dall'inizio si e posto il problema di utilizzare i dati tos-

sicologici sugli aniraali per stabilire 1'entita e 1'estensione

dell'inquinamento da TCDD, cercando di stabilire "una relazione fra

la contaminazione del territorio e la contaminazione animale.

Vanno pero tenute presenti tutte le liniitazioni dovute alia disomo-

geneita dei campioni: diversi fattori come 1'alimentazione, il

tempo di permanenza nelle zone contaminate, la moite spontanea o

1'abbattimento, rendono difficile 1'interpretazione dei dati.

D'altra parte 1'analisi negli animali e in particolare nel coniglio,

Nche accumula TCDD nei tessuti, diventa un utile complemento alia

analisi del terreno in zone ad inquinamento discontinue o sotto i

limiti della sensibilita analitica. . •

Tenendo conto di questi fattori limitanti ma anche dell'interesse che

questi dati rivestono ai fini di valutare 1'esposizione della popo-

lazione, abbiamo tentato di interpretare in modo molto schematico

i dati relativi ai conigli, che erano sufficientemente numerosi da

compensare almeno in parte la disomogeneita dei campioni.

La figura 1 rappresenta una mappa dei reperti tossicologici positi-

vi e negativi: si puo notare che la ma^gior parte dei reperti posi-

tivi si trovano nelle zone A, B e R; qualche carapione positive e

state trovato ai limiti o appena fuori dalla terza fascia, e questo

va tenuto presente nel valutare i rischi tier la nopnlazione.

Nelle figure 2 e 3 sono indicati gli assT direzionaly! su cui sono

stati trovati campioni positivi, prima e dopo il settembre 1976,

prendendo come origine 1'ICMESA e considerando tre fasce di distanza

— 3 —

(fino a 1.5 Km, da 1.5 a 3 Km e oltre 3 Km). L'asse su cui si sono

trovati i livelli di TCDD piii alti sembra essere quello di direzio-4;;ne 'SSE; i livelli decrescono con 1'aumentare della distanza dal

luogo dell'incidente. Dopo il 30 settembre '76 1'andamento e simi-

le, ma i livelli sono owiamente mclto inferiori, poiche a quell 'e-

poca la maggior parte dei capi presenti in luglio '76 era stato ab-

battuto e si erano gia poste limitazioni per I'allevamento e 1'ali-

mentazione degli animali.

Le percentuali dei reperti positivi e negativi trovati nelle zone A,

B, R e circostanti sono indicate nella tabella 2. Come si puo notare

la positivitS decresce col decrescere della contaminazione del ter-reno.

Nel,'f.a tabella 3 sono indicati i valori minimi e massimi trovati nel

fegato di coniglio e di capra nelle 4 zone. Si puo notare 1'estrema

variabilita dei dati all'interne di ogni zona, il che, come abbiamo

detto, si puo spiegare tenendo conto delle differenze di aliminta-

' .• zione, di mobilitS degli animali, di condizioni ambientali e soprat-

. tutto di tempo intercorso fra 1'assunzione di TCDD e 1'uccisione del-

1'animale. Nonostante questa variabilita, la tendenza dei livelli a

decrescere, col decrescere della contaminazione del terreno sembra

enche qui confermata. --

• L'attivita analitica svolta dal '76 ad oggi ha riguardato anche cam-

pioni di tessuti umani, di provenienza sia autoptica che bioptica.

. Nella tabella 4 sono elencati i campioni esaminati, che sono risul-

tati tutti negativi. Vicino ad ogni tipo di tessuto e indicate il

relative limite di sensibilita analitica; anche qui, come per i cam-

pioni animali, va ricordato che un risultato analitico negative e .

sempre un risultato relative, che puo anche diventare positive se si

spinge a livelli inferiori il liniite di sensibilita del metodo.

L'attivita di controllo sul latte bovino, a cui ha gia fatto riferi-

mento il dott. Marazza, e schematizzata nelle figure 4 e 5. Le ana-

lisi sono state rese possibili grazie allo sviluppo di un metodo molto

sensibile per la misura della TCDD nel latte. Nelle mappe sono indi-

* cati gli allevamenti campionati nel '76 e nel '78, e i relativi re-' ** ' • ,

• perti tossicologici.

. 4 -

Per i prelievi effettuati nel '76, si nota che i livelli piu alti

si trovano negli allevamenti piti vicini all'ICMESA e che nello

ste'sso allevamento c'e una tendenza dei livelli ad abbassarsi intempi successivi.

Tutti i prelievi effettuati nel '78, anche negli allevamenti gia

campionati nel '76, hanno dato esito negative, tranne quelli ese-

guiti nel1'allevamento siglato con n.19. In questo allevamento, dove

i livelli erano intorno alle 20 ppt, cioe piuttosto bassi, si d

potuto accertare che i bovini venivano alimentati con foraggio pro-

veniente dalle zone contaminate.

Per verificare in che misura animali che vivono liberi su terreno

contaminato assumano TCDD dalJ.'ambiente, e stato iniziato uno stu-

dio su arvicole catturate in zona A nel periodo maggio-giugno 1978.

Nella figura 6 si vede la localizzazione della trappola e i livelli

di TCDD nel terreno circostante, misurati nel 1976 e 1978.

Si e volutd mettere in relazione il livello medio di TCDD nelle ar-

.• vicole, espresso in nanogrammi per grammo di peso corporeo, con i

livelli medi trovati nel terreno, espressi in nanogrammi per grammo.

Tutte le arvicole cadute nella trappola avevano livelli di TCDD va-

riabili da 0.4 a 50 ng/g di peso, mentre nel terreno circostante

la mappatura del '78 aveva rivelato da 0.01 a 11.6 ng/g. Pur tenendo

. presente tutte le limitazioni di questo modello, si pud osservare che

se il livello medio nel terreno era di 3.5 ng/g e il livello medio

nelle arvicole era di 5.3 ng/g, questi animali devono avere una no-

tevole capacita di accumulare TCDD dall'ambiente. La conclusione da

trarre, in ogni caso, e che non va sottovalutato il potenziale tos-

sico esistente in questa area, dal momento che animali che vivono e

'' che si cibano sul terreno, possono facilmente assumere TCDD.

Queste sono alcune delle ricerche in parte concluse; vorrei ora il-

- lustrare le ricerche che sono in corso e il tipo di problemi che cer-

• chiamo di affrontare. II primo problema che ci si e posto, dovendo

fare della sperimentazione sulla TCDD, e stato quello di una sede

adatta che garantisse tutte quelle precauzioni indispensabili per

- 5 -

i ricercatori, per 1'ambiente e per la riuscita stessa degli esperimenti.

' E1 stato quindi allestito presso 1'ICMESA, d'intesa con la Regione,

uno stabulario costituito da 3 roulotte attrezzate in modo tale da ospi-

tare animali e laboratori per 1'esecuzione degli esperimenti.

Uno degli argomenti di ricerca che e stato affrontato e quello della de-

gradazione della TCDD, per cercare di contribuire al grave ed urgente

problema della decontaminazione del terreno di Seveso.

Questo studio ha dimostrato che e possibile degradare la TCDD per

mezzo di radiazioni gamma, in presenza di solventi organici.

I.risultati riportati nella figura 7 dimostrano che la scomparsa della

TCDD e direttamente correlata alia dose totale di radiazioni assorbita,

e che il tipo di solvente usato e importante per 1'efficienza del proccsso

di degradazione.

L'etanolo risulta essere il solvente che facilita maggiormente il pro-

cesso di degradazione.

Per stabilire se questo metodo fosse applicabile al terreno di Seveso, e

stato studiato un modello per dimostrare la degradabilita della TCDD

, adsorbita su terreno in presenza di etanolo; le condizioni sperimentali

sono illustrate nella figura 8. .

I risultati riportati nella tabella 5 dimostrano die 1'efficienza

della degradazione e indipendente dalla concentrazione, considerando un

"range"di concentrazioni paragonabile a quello delle zone piu inquinate.

. Nella .tabella 6 sono riportate le percentuali di degradazione ottenute

variando la dose di irraggiamento; alia dose di 20 Mrad si ottiene gia

la massima degradazione, che e dell'ordine dell'801.

Nella tabella .7, infine, viene dimostrata 1'importanza dell'etanolo ai

fini della degradazione, e 1'effetto negative di quantita crescenti di

'. acqua su questo processo.

Questo metodo, pur essendo stato realizzato in laboratorio, non d lonta-

"' no da possibili applicazioni pratiche, dato che esistono iinpianti che

permettono di irraggiare tonnellate di materiale.Altri tipi di esperimenti che sono in corso riguardano lo sviluppo di

modelli per stabilire qual'e la possibilita di contatto per 1'uomo che

vive in un ambiente contaminate da TCDD. ' . . •

- 6 -

' Un problem molto importante e quello di stabilire se la TCDD che

si trova sul terreno possa passare nell'atmosfera attraverso il

pulviscolo, aumentando enormemente il rischio di contaminazione

per 1'uomo. Un modello attraverso il quale abbiamo cercato di ot-

tenere questi dati, e illustrate nella figura 9: animali trattati

con TCDD vengono stabularizzati. in gabbie a loro volta incluse in

un ambiente chiuso con ventilazione forzata.

Si pud osservare in questo modo che dopo 13 giorni il 401 della

dose somministrata si ritrova nella lettiera e che,nelle relative

condizioni di turbolenza del sistema, sul filtro di uscita si depo-

sitano circa 3 parti su 100.000 della TCDP presente.Certamente, anche se questo indica una relativa stabilita della TCDD

nella zona in cui si e depositata, e necessario sviluppare molti altri

. • modelli sperimentali prima di poter arrivare a conclusion! valide

anche per 1'uomo.

Un altro problema che deve essere affroatato e quello di stabilire il

tempo di eliminazione della TCDD nelle varie specie animali, sempre

. 'per potere poi utilizzare le informazioni per 1'uomo.

La figura 10 mostra un esperimento condotto nel topo: in questo caso

occorrono 13.5 giorni perche il livello di TCDD nel fegato diminuisca

del 501. * . ._ •Questa lenta scomparsa dall'organismo rende estremamente pericolosa .

anche una assunzione continuata di piccole quantita di TCDD, poiche

ogni nuova dose va a sommarsi alle concentrazioni che non sono state

ancora eliminate.La tabella 8 dimostra come 1'accumulo della diossina awenga in forte

, percentuale nel fegato: somministrando anche una dose elevata come

30 pg/kg di TCDD. se ne trova circa la meta nel fegato. Questo fatto

-" 6 a sostegno del motive per cui il fegato e stato il tessuto di elezione

per svolgere le analisi tossicologiche di cui abbiamo parlato.

Sempre per studiare 1'assunzione della TCDD dall'ambiente da parte del-

1'organismo, e stato condotto un esperimento preliminare sul topo per ve-

rificare se la TCDD adsorbita su terreno e somministrata all'animale,

fosse "assorbibile" dall'orfanismo come la TCDD somministrata in so-

spensione oleosa.

— 7 —

I dati preliminari mostrerebbero differenze che vanno confermate:

li citiamo solo per esemplificare il tipo di pro-

blem! che si devono chiarire prima di poter valu-tare i rischi a cui e sottoposta la popolazione delle zone contami-

nate. La tabella 9 illustra un esempio degli effetti biochimici piii

significativi della TCDD sull'animale.

£' stato misurato il citocromo P448, che nei conigli di controllo

non e presente, ma che nei conigli delle zone contaminate, con riscontro

tossicologico positive, aumenta in modo proporzionale al grado di

contaminazione.

Questo parametro potrebbe essere quindi utilizzato per valutare il

grado di esposizione alia TCDD.

Per ccncludere con la parte sperimentale, vorrei mostrare i dati della

tabella .10, per sottolineare un punto che e stato oggetto di dibattito, e

cio§ che non possa esistere patologia da TCDD se non esiste cloracne.

Penso che questo tipo di affermazioni debbano essere rifiutate sul

piano delle conoscenze scientifiche: nella tabella sono infatti illu-

strati i risultati di un trattamento con dosi molto basse di TCDD.

Monostante non vi siano segni apparent! di tossicita esterna, questi

animali hanno subito una notevole riduzione del peso del timo, un danno

certamente considerevole. _ _ ' . . . . .Vorrei ora concludere con alcune riflessioni, a distanza di due anni

da questo tragico awenimento. Vorrei innanzitutto sottolineare, essendo

questo un seminario rivolto prevalentemente ai giornalisti/come ancora

oggi, se vogliamo continuare a fare dosaggi attendibili di TCDD, dobbiamo

' continuare ad usare la gas cromatografia accoppiata alia spettrometria

di massa, nonostante tutte le furibonde polemiche che molt! di voi hanno

registrato circa 1'esistenza di un gran numero di metodi alternativi

meno costosi e piu validi di questo: a distanza di due anni, nessuno

ha potuto ancora rendere funzionante uno solo di questi metodi miracolosi.

La seconda considerazione che volevo fare e che abbiamo bisogno molto

pifl di dati che non di parole; purtroppo 1'accender si delle discussion!

- 8 —

intorno a delle impression! e terribilmente deviante rispetto allo

obbiettivo che tutti ci poniamo. E' necessario che vengano prodotti

dei dati, perche soltanto attraverso dei dati scientific! si puo

arrivare a formulare un intervento che abbia una base logica.

Un'altra considerazione, sempre rivolta prevalentemente all'ambien-

te giornalistico e che vorrei che fossero ricordati i ricercatori che

ogni giorno rischiano letteralmente la propria vita per fare questo

tipo di analisi. Fare questo tipo di lavoro e estremamente pericolo-

so; sono pochi che hanno voglia di farlo e questi pochi dovrebbero

essere adeguatemente incoraggiati a continuare.

Sappiamo tutti che i dati sono ancora troppo pochi per quanto riguar-

da 1'uomo; le incertezze sono ancora moltissime, per questo bisogne-

rebbe evitare sia di drammatizzare dati che non sono sicuri, sia

1'estremo opposto-forse ancora piu pericoloso- che e" quello di mini-

r.iizzare come se non fosse successo niente. Quando non si conosce a

sufficienza, la prudenza e sempre il modo migliore per precedere e

•la prudenza deve generare tutta una serie di ricerche che noi ci au-

guriamo continuino a ritmo accelerate.

Purtroppo in questi due anni e mancata 1'interdisciplinarieta nella

ricerca; ogni gruppo di ricercatori, secondo le proprie vocazioni, e

andato un po' per suo conto ed e mancato un momento di riflessione in

cui tutti i dati venissero valutati criticamente e potessero divenire

complementari 1'uno all'altro.

Se questo e deprecabile, dobbiamo apprendere a fare meglio questo

tipo di lavoro in futuro. Ma dobbiamo anche ricordare lo stato mise-

revole della ricerca italiana. E' molto difficile pretendere da

un organismo agonizzante, che improwisamente possa dare risultati ad

alto livello; se non migliorano le condizioni della ricerca non po-

tremo aspettarci molto di piu nemmeno per il futuro.

Finalmente vorrei che i dati presentati aumentassero la preoccupazione

per la continua presenza della TCDD nelle zone contaminate, sia in

quelle a livelli relativamente alti, sia in quelle a livelli meno

alti.

- 9 -

Abbiamo visto che questo materiale in certe condizioni puo essere

biodisponibile, cioe puo essere assunto da animali e quindi non

c'e" ragione per credere che non possa inquinare anche I'uomo.

TABELLA 1

ANIMALI

CONIGLIO

LEPRE

POLLO

GALLINA

ANATRA

FAGIANO

PAVONE

CAPRA

BOVINI

CAVALLO

ASINO

SUINI

CAVIA

GATTO

.TOTALE

TOTALEFEGATIANALIZZATI

355

631

• 7

61 .11924

101 '^

11

•=- 3

i

476

TCDD +

217422-

. .

13

2

2

- .. ' - '

—

242

TCDD - -

120

2

255

. 6 • - '11

521

8111

31

210

DUBBI

18

4..- • .-

-. -

-1

1

-• .

•

-

-

••

24

TABELLA 2 .

ZONA

AB

RAREECIRCOSTANTI

FEGATI

ITCDD +

97

84 -

80

12

DI CONIGLIO

%TCDD -

X* . • •

:• 31620

88

TABELLA 3

VALORI MINIMI E MASSIMI TROVATI NET FEGATI POSITIVI PER

TCDD (ng/g) . ' .

ANIMALI (N°3

CONIGLI (270)

CAPRE (12)

ZONA A

3.7-633(63)

442-1253(3)

' s

ZONA B

.<••''

7-838(16)

8.1-57(3) •

ZONA R

0.27-293(117)

0.26-4.1(4)

AREECIRCOSTANTI

0.32-55(11)

11.4-13(2)

TABELLA 4

TESSUTI 0 FLUIDI UMANI ANALIZZATI

SANGUE

FEGATO

CUTE

TESSUTO ADIPOSO

PLACENTA

LIQUOR

COLOSTRO '

LATTE

N.

7

15

3

3

1

2

2

2

ng/g o ng/ml

10.00*

- 0.25

•A.

— 8.00

^ 0.40

r 0.25

• 0.40

^ 0.10

— 0.10

* ng/g o ml

TABELIA 5 '

DEGRADAZIONE

Effetto dell'

(5 g terra; 1

DOSE(Mi-ad)

0

30

030

0

30

030

DELIA TCDD ADSORBITA SU TERRENO MEDIANTE

irradiazione su concentrazioni crescent!

.5 ml EtOH)

TCDD(ng)

25

25

50

• 50

'•'''. 100100

,250250

ADSORBITA I(PPb)

-s s

5

10

- ,10 ,2020

. *. •

5050

IRRA1IAZIONE 0\MNi\

di TCDD

"-•

DEGRADAZIONE

085

- 082

0

91

o81

TABELLA 6

DEGRADAZIONE

Effetto della

(5g. terra; 1.

DOSE(Mrad)

o10

203040

DELLA TCDD ADSORBITA SU TERRBMO

dose di irradiazione gamma sull

5 ml etanolo)

TCDD adsorbita(ng)

5050

V ': 50

50. : 50

y •

MEDIANTS IRRADIAZIONE GAMMA

'efficienza di degradazione

1 Degradazione

' 0. - 69.

; ••'.-:• 8482 --88

- .-

TABELLA 7

DEGRADAZIONE DELIA TCDD ADSORBITA SU TERRENO MEDIANTE IRRADIAZIONE GANMA

Effetto di diversi rapporti H?0/EtOH sull'efficienza di degradazione

(5g terra; 1.5

. DOSE(Mrad)

030

030

• .. ; •

0

- 30

ml solvente)

H20/EtOH

0/1

0/1

1/21/2

2/12/1

TCDD adsorbita(ng)

'X 50

50

50 '

" 50

5050

"

% Degradazione

082

0.44

- . ' • • - - ' *

• 0.21

TABELLA 8

Livelli di TCDD nel fegato di coniglio (30 jug/kg p.o.)

GIORNO

1

2

4

7

TCDD nel fegato (\ della dose somministrata)

10-14

27-36

x39-56

33-40

TABELLA 9

Conigli(positiviper TCDD )

Control li

Zona A

Zona B*-

Zona R*

N

6

10

5

12

Citocromo P448

nmoli/g fegato

n.d.

14.8 + 2.9

13.8^4.4

5.1 + 0.8

nmoli/mg proteine microsomiali

n.d.

1.46 0.16

r

1.59 iO.35

0.45 J^O.08

A = B; A 1 B; B t R test di Kramer

(p 0.02) (p 0.05)

n.d. = non dosabile.

TABELLA 9

Conigli(positivjper TCDD )

Control li

Zona A

Zona B*

Zona R*

i

N

6

10

5

12

. Citocromo P448

nmoli/g fegato

n.d.

14.8 + 2.9

13.8 +. 4.4

5.1 0.8

-

nmoli/mg proteine microsomiali

n.d.

1.46 0.16

r

. 1.59 0.35

0.45 0.08

'

A = B; A 51* B; B f R test di Kramer

(p 0.02) (p 0.05)

n.d. = non dosabile.

Effetto delta TCDD sul peso del timo di topo ' valutato a diversi tempi dopo 'il tratta-mento. , • .

.

TCDD " 'W-Ag)

0

1.2

' 6.0

30

PESO DEL TIMO AI ' GIORNI:r. g)+ 7

80.2('5.4)

49.0 *

(.4,8)

48.7'.*.'.. ( 7.4) .

.29.5 **

( 1.6)

f 14

37.5

( 4.7)

• 40.2( 5.0)

21.5* .(1.5) '

• ,• . '• '• ' . .25,$ I'*."'

.'( 1.2)

+ 21

33.5 .

( 4.8)

38.8 . •( 3.1 )

• 30.4 •( 5.2) .

.6.7**::'( 0.5 ) .'•."

ST DLAZIONE CON ConA Al' GIORNI: •(CPM/carapione)

+ 7

59,400( 15,260).

52,654.( 18,430 )/

72,484( 26,386 J

i

//• 92,710(15,319)

+ 14

331,256( 58,585)

258,133 /( 60,329)

. 295,477( 55,390 )

309,645(. 61,950)

+ 21

91,693( 44,486 )

N.T.

\

104,771.(31,324)

. , V

: ' ; : \li 8,330 • >•

.' . !

(25,029) .

Boloisino

' - A .

Scrcgno

• Voredo

NovaMilanese

FIGUKA 1 -

MAPPA DEI RILIEVI TOSSICOLOGICI (TCDD)

SU FEGATI DI CONIGLIO.

'^^!^^-i^. !ftw*'.1^ &^ ,_ , , :.,, |,11rl._l|lTU

• [•. :.i:••.. i;!;HU!![•.!;;;' -7_ —••'• I'B-'- fe• • * .•• ».*. * .'*•••• A If «"• • ' • 1^\ '. . •• • * '.

_2 , • . • '. . . - •OSSICOLOGICI POSITIVI (TCDD) SU '' '.

COI>O:GLI DBLLE zo^TE A, B, R, E• "-.OSTANTI: DISTRIBUZIONI3 DEI LIVELLI .-••

0 ASSI DIREZIONALI IN FUNZIOKE _ _ ';."

TANZA DALL'ICMESA • ' ' : ,? ,. ','..>;'.';/;•

t A r trrir *r A -i OT^ T A c• ?•fTV T> 'n'nT7s < Ar^/c '• » ' . ' '.'

r'iNJ>'!'-: r. •,'•;••• -A" -;Y-,;.'.

:?^§? tf.jlfefe*:•'";•'.• j

612) i ex u.

^T r.,,.j_, , ... .;.--y~'^ :-^J [i.!^]; .!.:. ; , . , ^ y

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; • i'• - ' . . ' ••'.,' '"; : "-.'•. ' . ;••» • '.: . - ; • '"' ' •»-. :-•••• :• ; " • • • . " - ; . : , . '

. • • . ' • • > ' r 1 , - . . . . ' i : •• * :i ••. . : •• ' ' • • • ' • ' . . ;.. i A i ' ! ! • : / •

: • • • ' • • • . • • . i •.'.-. - . - r , V i ' ' - ' •• : . :• :

1 . - -V' -"^ ''1::i::!•;'''

DSSICOLOGICI POSITIVI (TCDD) SU

CONIGLI DELLE- ZONE A, B, R, E

OSTANTI: DISTRIBUZIONE DEI LIVELLI , ! i; '

0 ASSI DIREZIONALI IN FUNZIONE

TANZA DALL'ICMESA

1 QTTOBRE 1976 AD OGGI

W-^'&S^'-&-*n<-? ;V!.'::.h:

reperti)

LENTATE

SEVESOiKm

. SEVESO

CESANO

SEREGNO

MADER'NO

'» DESIO

IBOVIS

n.mappa

1

2

3

k

56

789

10

data ng TCDD/prelievo litro latte

28.7.76

28.7.762 . 8 . 7610.8.76

28.7.762.8.7610.8.76

10.8.76

29.7.76

29.7.76

3.8.76

3.8.76

27.7.763.8.76

5.8.76

76

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MILANESEMUGGIO

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MA.PPA DEI RILIEVI TOSSICOLOGICI

'(TCDD) su CAMPIONI DI LATTEBOVINO PRELEVATI NEL PERIODO

LUGLIO-AGOSTO 1976

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HAPPA DEI RILIEVI TOSSICOLOGICI

(TCDD) su CAMPIONI DI LATTEBOVINO PRELEVATI NEL 1978

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